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[数据库]MySQL基础学习总结


1、MySQL基础概念

mysql逻辑架构如下:

  每个客户端连接都会在服务器中拥有一个线程,这个连接的查询只会在这个单独的线程中执行。

  MySQL是分层的架构。上层是服务器层的服务和查询执行引擎,下层是存储引擎。虽然有很多不同作用的插件API,但存储引擎API还是最重要的。如果能理解MySQL在存储引擎和服务层之间处理查询时如何通过API来回交互,就能抓住MySQL的核心基础架构的精髓。

  数据库系统实现了各种死锁检测和死锁超时机制,InnoDB目前处理死锁的机制是,将持有最少行级排它锁的事务进行回滚。MySQL服务层不管理事务,事务是由下层的存储引擎实现的。

  注意,SQL语句一般以';'或者'\g'结束。

  • 数据库(database): 保存有组织的数据的容器。
  • (table): 某种特定类型数据的结构化清单。
  • (column): 表中的一个字段,所有表都是由一个或多个列组成的。
  • 数据类型(datatype): 所容许的数据的类型,每个表列都有相应的数据类型,它限制该类所存储的类型。
  • (row): 是表中的一个记录。
  • 主键(primary key): 是一列(或者一组列),其值能够唯一区分表中每个行。

 

2、使用MySQL

  • mysql -h host -u username -p 与数据库建立连接
  • use database_name 选择数据库
  • show databases 显示所有的数据库
  • show tables 显示当前数据库下所有的表
  • show columns from table_name 显示表的列信息,作用和desc table_name是一样的

MySQL支持的其他show语句还有:

  • show status 显示MySQL服务器状态信息
  • show create database_name和show create table_name 分别显示创建特定数据库和数据表的MySQL语句
  • show grants 显示授予用户的安全权限
  • show errors和show warnings 显示服务器错误或警告信息

 

3、检索数据

  SQL语句中最常用的就是select语句了,它用来在一个或多个表中检索数据,select使用示例如下:

  • select column_name from table_name 从table_name数据表中检索column_name列,检索单个列
  • select column1_name, column2_name from table_name 检索多个列
  • select * from table_name 检索所有列

  

  注意,select返回所有匹配的行,但是,如果我们不想每个值都每次出现,怎么办呢?例如,想让上图中输出的id唯一,这样可以再select语句中添加distinct关键字,select distinct id from goods,这样显示结果如下:

    有时我们想限制输出的结果,比如返回第一行或前几行,可使用limit子句,如下所示:

  • select * from goods limit 2 返回前2行结果,注意,当行数不够时,只能返回数据表中有限的行数
  • select * from goods limit 2, 2 返回从行2开始的2行

  当然,我们也可以使用完全限制来进行数据检索:

select goods.id, goods.name from goods 输出goods表中所有记录

 

4、排序检索数据

  排序检索数据主要使用select语句的order by子句,根据需要排序检索出的数据,select语句默认返回结果是没有特定顺序的,在排序检索数据时也可以指定排序的方向,比如升序或者降序等,order by子句默认为升序排列。

    (这个是降序配列)

  有时,我们需要对多个列排序怎么办呢?这时可以使用如下sql语句来执行,select * from goods order by id desc, name,注意,这里是对id进行降序排列,如果id相同时,对name进行升序排列。如果想对多个列进行降序排列,需要对每个列指定desc关键字。

  使用order by和limit的组合,我们能够找到一个列中最高或者最低的值,比如这里还用goods表做测试,先给goods表增加一个num字段(alter table goods add num int),并添加上对应的值,最后goods表内容为:

 

  找出剩余数量最多的的水果是:

   注意:select语句的order by子句对检索出的数据进行排序,这个字句必须出现在select语句中的最后一条子句。至于为什么,这个我暂时还不知道哈。。。

 

5、过滤数据

  select语句中,数据可以根据where子句指定的过滤条件进行过滤,where子句在表名(from子句)之后给出,比如,select id, name from goods where id = 2,该语句只显示id为2记录的id和name。注意:如果同时使用where和order by子句,应该让order by子句在where之后,否则会产生错误。

  where子句操作符如下:

  • =   等于
  • <> 不等于
  • != 不等于
  • <  小于
  • >  大于
  • >= 大于等于
  • between  在指定的两个值之间(比如select * from goods where id between 1 and 2)

  我们在创建表时,可以指定其中的列是否可以不包含值,在一个列不包含值时,其值为空值null,select语句有一个特殊的where子句,用来检测具有null值的列,比如:select * from goods where num is null 就把num是空值得记录给打印出来。

 

 

6、数据过滤

  常用的select子句在过滤数据时使用的是单一的条件,为了进行更强的过滤控制,可以下多个where子句,这些子句有两种方式:以and子句和or子句的方式使用。

  • select * from goods where id = 2 and num > 10 检索id为2并且num大于10的记录
  • select * from goods where id = 3 or num >  15 检索id为3并且num大于15的记录

  假如多个and和or语句放在一起,则优先处理and操作符,此时可以使用圆括号来改变其优先顺序。圆括号还可以指定in操作符的条件范围,范围中的每个条件都可以进行匹配。

  where子句中的not操作符只有否定它之后的任何条件这一作用。

 

7、用通配符进行过滤

  使用like操作符进行通配搜索,以便对数据进行复杂过滤。

百分号(%)操作符 搜索中,%表示任何字符出现任意次数。

下划线(_)通配符,它用来匹配单个字符而不是多个字符。

通配符很有用,但这是有代价的,通配符的搜索处理一般比其他搜索花费时间长,这里有一些技巧:

  • 不要过度使用通配符,如果其他操作符能达到同样的目的,就应该使用其他操作符。
  • 在确实需要使用通配符时,除非绝对必要,否则不要把它们用在搜索模式的开始处,把通配符放在开始处,搜索起来是最慢的。
  • 注意通配符位置,位置不对可能不会返回想要的结果。

 

 8、正则表达式

  正则表达式的作用是匹配文本,将一个模式(正则表达式)与一个文本串进行比较。mysql的where子句对正则表达式提供了初步支持,允许你指定正则表达式 ,过滤select检索出的数据。先看一下表记录:

  • select * from goods where name regexp '香' order by num desc 检索出name中有'香'的所有记录
  • select * from goods where name regexp '香.' 检索出name中有'香'的所有记录,'.'表示匹配任意一个字符
  • select * from goods where name regexp '香|瓜' 检索处name中有'香'或者'瓜'的所有记录

 

  如果记录匹配正则表达式,则就会被检索出来,使用下面正则表达式重复元字符可以进行更强的控制。

  • *   匹配0个或多个
  • +   匹配1个或多个(等于{1,})
  • ?   匹配0个或1个(等于{0,1})
  • {n} 指定书目的匹配
  • {n,} 不少于指定数据的匹配
  • {n,m} 匹配指定数据的范围(m不超过255)
  • ^  文本的开始
  • $  文本的结束
  • [[:<:]]  词的开始
  • [[:>:]]  词的结束

  注意:regexp和like作用类似,regexp和like不同之处在于,like匹配整个串而regexp匹配子串,利用定位符,通过'^'开始每个表达式,用'$'结束每个表达式,可以使regexp的作用和like一样。

 

9、创建计算字段

  拼接将值连接到一起构成单个值,在mysql的select语句中,可使用concat()函数来拼接两个列。

  从上图中我们可以看到新的计算列的名字只是一个值,我们可以使用别名来使得它更有意义。同时也可以对检索出的数据进行算术运算,加减乘除都是支持的。

 

 

10、使用数据处理函数

 

常用的文本处理函数

函数说明
left()返回串左边的字
length()返回串的长度
locate()找出串的一个子串
lower()将串转换为小写
ltrim()去掉串左边的空格
right()返回串右边的字符
rtrim()返回串右边的字符
soundex()返回串的soundex值
substring()返回子串的字符
upper()将串转换为大写

 

11、汇总数据

   经常需要汇总数据而不是把它们检索出来,为此mysql提供了专门的函数,以便分析和报表生成。常用的例子有:确定表中行数、获取表中行组的和、找出表列的最大值(最小值或平均值)。聚集函数运行在行组上,计算和放回单个值得函数,mysql提供了5个聚集函数,这些函数一般比自己的客户端应用程序中计算要快得多。

  • AVG()   返回某列的平均值
  • COUNT() 返回某列的行数
  • MAX()   返回某列的最大值
  • MIN()   返回某列的最小值
  • SUM()   返回某列之和

   使用关键字distinct使得只选择不同num的记录来参与计算。

 

12、分组数据

  sql聚集函数可以用来汇总数据,这使得我们能够对行计数、计算平均值、获取最大最小值不用检索所有数据。而创建分组允许把数据分为多个逻辑组,以便对每个组进行聚集计算。其涉及到group by子句和having子句。

 

 在使用group by子句前,需要知道一些重要的规定:

  • group by子句可以包含任意数目的列,这使得能对分组进行嵌套,为数据分组提供更细致的控制。
  • 如果在group by子句中嵌套了分组,数据将在最后规定的分组上汇总。换句话说,在建立分组时,指定的所有列都一起计算。
  • group by子句中列出的每个列都必须是检索列或有效的表达式,但不能是聚集函数。 
  • 如果分组列中具有null值,则将null作为一个分组返回,如果有多个null值,它们将分为一组。
  • group by子句必须出现在where子句后,order by子句前。 

  除了能用group by分组数据外,mysql还允许过滤分组,规定包括哪些分组,排除哪些分组。过滤分组需使用having子句,因为where过滤的是行而不是分组。注意:where是在数据分组前进行过滤,having是在数据分组后进行过滤。

  group by和order by经常完成相同的工作,但是二者是非常不同的:

order bygroup by
排序产生的输出分组行,但输出可能不是分组的顺序
任意列都可以使用(甚至非选择的列)只可能使用选择列或表达式列,而且必须使用每个选择列表达式
不一定需要如果与聚集函数一起使用列(或表达式),则必须使用

  下面是select语句中子句的顺序,以在select中使用时必须遵循的次序为顺序。

子句说明是否必须使用
select要返回的列或表达式
from从中检索数据的表仅再从表选择数据时使用
where行级过滤
group by分组说明仅在按组计算聚集时使用
having组级过滤
order by输出排序顺序
limit要检索的行数

 

13、使用子查询

  什么是子查询呢?子查询就是嵌套在其他查询中的查询, 在where子句中使用子查询,应该保证select语句具有和where子句中相同数目的列,通常,子查询将返回单个列并且与单个列匹配。

 

14、联结表

  外键为某一个表中的一列,它包含另一个表的主键值,定义了两个表的关系。如果数据存储在多个表中,使用连接可用单条select语句检索出需要的数据。应该保证所有的连联结都有where子句,否则mysql将返回比想要的多的多的数据,因为此时检索出的行数目是第一个表行数乘以第二个表行数。

  联结是SQL中最重要最强大的特性。关系表的设计就是要保证把信息分解成多个表,一类数据一个表。各表通过某些常用的值(即关系设计中的关系relational)互相关联。

SELECT vend_name, prod_name, prod_price FROM vecdors, products WHERE vendors.vend_id = products.vend_id ORDER BY vend_name, prod_name; 创建连接表

      使用WHERE子句作为过滤条件,它只包含匹配给定给定条件的行。没有WHERE子句,第一个表中的每个行将于第二个表中的每个行配对,而不管它们逻辑上是否可以配对在一起。SQL对一条SELECT语句中可以联结的表的数目没有限制。

      基于两个表之间相等测试的联接称为内部联接。其实,对于这种联结可以使用稍微不同的语法来明确指定联结的类型,下面的SELECT语句返回与前面例子完全相同的数据。

SELECT vend_name, prod_name, prod_price FROM vendors INNER JOIN products ON vendors.vend_id = products.vend_id;

 

15、创建高级联结

  除了可以给列名和计算字段其别名外,还可以给表起别名。

  除了使用内部联接(或称为等值联接)的简单链接,还可以使用自联结、自然联结、外部链接。

  • 自联结:可以在单条SELECT语句中不止一次引用相同的表。
  • 自然联结:无论何时对表进行联结,应该至少有一个列出现在不止一个表中(被联结的列),标准的联结(内部联接)返回所有数据,甚至相同的列多次出现。自然联结排除多次出现,使每个列只返回一次。
  • 外部联结:许多联结将一个表中的行与另一个表中的行相关联,但有时候会需要包含没有关联行的那些行。

 

  • select * from persion as haha; 使用表别名
  • select proid_id, prod_name FROM products WHERE vend_id = (SELECT vend_id FROM products WHERE prod_id = ‘DTNTR’); 找到生产ID为DTNTR的物品的供应商,然后找到这个供应商生产的其他物品。这种方式使用了子查询,下面是使用自联结的操作:
  • SELECT p1.prod_id, p1.prod_name FROM products AS p1, products AS p2 WHERE p1.vend_id = p2.vend_id AND p2.prod_id = ‘DTNTR’;
  • SELECT customers.cust_id, orders.order_num FROM customers INNER JOIN orders ON customers.cust_id = orders.cust_id; 这是内部联接方式,下面是外部联结方式
  • SELECT customers.cust_id, orders.order_num FROM customers LEFT OUTER JOIN orders ON customers.cust_id = orders.cust_id;

 

16、组合查询

  利用union操作符和组合多条SQL查询,让给出的多条select语句结果组合成单个结果集。注意,union必须有2条或者2条以上的select语句组成,union中每个查询必须包含相同的列、表达式或聚集函数(不过每个列不需要以相同的次序列出)。union会自动去除重复的行,这个是默认的行为,如果不想这样,使用union all而不是使用union。

  如何对union语句的输出进行排序呢?使用order by子句时,必须放在union最后一条select语句之后,对于结果集,只能有一种排序规则,所以不允许使用功能多条order by子句。

 

17、插入数据

  插入语句insert一般会有产生输出,一般只会打印影响的行数。insert时如果不提供列名,则必须给每个表列提供一个值,如果提供列名,则必须对每个列出的列给出一个值,否则报错。

插入一个完整的行:

  

插入多个行:

 

18、更新和删除数据

  分别使用update语句和delete语句来进行更新和删除数据操作。先把goods表中数据清除掉一部分,goods表数据如下:

  • update goods set num = 1 where name = '苹果'; 此时对应苹果的num变为1
  • delete from goods where num = 7; 删除num为7的记录,也就是name为橘子的记录。

注意,这里有一些使用update和delete语句的一些注意事项:

  • 除非确实打算更新和删除每一行,否则绝对不要使用不带where子句的update或delete语句。
  • 保证每个表都有主键,尽可能像where子句那样使用它。
  • 在对update或delete语句使用where子句前,应该先用select进行测试,保证过滤的是正确的记录,以防止编写的where子句不正确。
  • mysql没有撤销功能,应小心使用update或delete功能。

 

19、创建和操纵表

   利用create table创建表,必须给出表的名字,在关键字create table只有给出;表列的名字和定义,用逗号隔开。

create table vendors (  vend_id int not null auto_increment,  vend_name char(50) not null,  vend_address char(50) null default '*',  vend_city char(40) null,  primary key (vend_id)) engine=InnoDB;

  这条语句创建一个vendors表,vend_id和vend_name是必须的,指定为not null,其他的为非必须的,指定为null,null为默认设置。auto_increment关键字告诉mysql,本列每当增加一行时自动增量,可以保证该列值唯一。每个表只允许有一个auto_increment列,而且它必须被索引(如,通过使它为主键)。default为默认值。

  注意,主键必须唯一,表中的每个行必须具有唯一的主键,如果主键使用单个列,则它的值必须唯一;如果使用多个列,则这些列的组合必须唯一。外键不能垮跨越引擎。mysql内部打包了多种引擎,以下几个是需要知道的引擎:

  • InnoDB是一个可靠的事务处理引擎,它不支持全文本搜索。
  • MEMORY在功能等同于MyISAM,但由于数据存储在内存,所有速度很快(特别适合用临时表)。
  • MyISAMysql是一个性能极高的引擎,它支持全文本搜索,但不支持事务处理。

  使用alter table语句更新表结构。

 

  删除表(不是其内容,而是整个表)使用drop语句即可。drop table table_name; 这条语句删除table_name表,只要它存在,注意,删除表时没有确认,也不能撤销。

  使用rename table语句重命名表。

 

20、视图

  视图是虚拟的表,与包含数据的表不一样,视图只包含使用时动态检索数据的查询。视图仅仅是用来查看存储在别处数据的一种设施,视图本身不包含数据,因此它们返回的数据是从其他表中检索出来的。视图提供了一种MySQL的SELECT语句层次的封装,可用来简化数据处理以及重新格式化基础数据或保护基础数据。

使用视图的常见应用:

  • 重用SQL语句
  • 简化复杂的SQL操作,在编写查询后,可以方便地重用它而不必知道具体的查询细节
  • 使用表的组成部分而不是整个表
  • 保护数据,授予客户表的特定部分访问权限而不是全部
  • 更改数据格式和表示,视图可返回与底层表的表示和格式不同的数据

  使用视图简化复杂的联结,视图使用create view语句来创建,使用show create view viewname来查看创建视图的语句;用drop删除视图,语法为drop view viewname。

 

 

  通常,视图是可更新的(可以对它们使用insert、update和delete),更新一个视图将更新其基表,因为视图本身是没有任何数据的。但是,并非所有的视图是可更新的,如果mysql不能正确的确定被更新的基数据,则不能被更新,即如果有一下操作,视图不允许更新:分组、联结、子查询、并、聚集函数、distinct等。

 

参考

  1、MySQL必知必会

  2、SQL 教程

  3、高性能MySQL